一种粗锑脱钠硫及富集金的方法与流程

本发明涉及一种粗锑脱钠硫及富集金的方法，属于冶金技术领域。

背景技术：

锑金共生资源是我国锑和黄金资源的重要组成部分，这种资源中金与金属硫化物结合紧密,且多数呈微粒状嵌布于辉锑矿、黄铁矿和毒砂中，故常规选矿方法难以实现锑、金有效分离。硫化钠浸出工艺利用硫化锑易与碱金属硫化物反应而金与碱金属硫化物不反应的特点，在处理含锑金矿方面有着广泛应用；工业上通常使用na2s和naoh混合溶液浸出含锑金矿，获得含锑浸出液和富金残渣；含锑浸出液进行电积获得金属锑，富金残渣通过氰化法提金，从而实现锑、金分离与回收。但在浸出过程中浸出液中的na2s易氧化为na2s2o6、na2sx等钠和硫的复杂盐类，金能与部分氧化产物反应进入浸出液，电积时金又随锑一同还原析出；电积贫液在浓缩结晶时不能有效除去na2s氧化产物，浸出液中na2s氧化产物浓度不断升高，电积时部分氧化产物易在阴极处结晶析出，故含锑金矿通过碱浸-电积工艺得到的是粗锑，钠和硫是其中具有代表性的杂质，同时还含有一定量的金有待回收。

目前粗锑精炼的方法有反射炉精炼法、水溶液电解精炼法和熔盐电解精炼法。

反射炉精炼法利用粗锑中杂质较锑更易氧化或硫化的特点，控制合适的条件使杂质造渣除去，目前主要用于精炼火法冶炼产粗锑（不含na，s多以sb2s3形态存在），通常加入纯碱做脱硫剂，使硫以na2s、na3s3sb等钠盐浮渣的形式除去。但反射炉精炼法除硫时纯碱使用量大；除杂效率不高，硫需要多次精炼才能满足精锑要求，除杂周期长；无法对粗锑中的金进行富集，难以实现锑、金的有效分离。

水溶液电解精炼法一般是将粗锑浇铸成阳极板，与阴极板一起置于“氢氟酸-硫酸”电解液中，通以直流电进行电解，比锑正电性的杂质不溶解而进入阳极泥，锑及比锑负电性的杂质溶解进入电解液中，锑在阴极上沉积析出，比锑负电性的杂质留在电解液中，最终实现粗锑精炼。专利cn108221000a公开了“一种用于电解精炼粗锑或电沉积锑的电解液及应用”，其特征在于使用草酸锑铰溶液体系作为电解液体系，包含120~260g/l草酸离子、25~55g/l铵离子和50~110g/l锑离子，含银粗锑在直流电、阴极电流密度为100~400a/m²、阴阳极板间距为30~50mm、电解温度25~60℃条件下，电解24~72h可得符合国标要求的精锑，贵金属银在阳极泥中实现富集。水溶液电解精炼法能够使粗锑中的贵金属进入阳极泥，实现贵金属的富集，但是该方法对电解液体系要求高，含锑金矿通过碱浸-电积工艺得到的粗锑中钠和硫以水溶性较好的复杂结晶盐形态存在，电积时复杂结晶盐溶于电解液污染电解液，同时该方法还存在电解环境差、电解废液量大且处理困难等问题。

熔盐电解精炼是采用熔点较低的混合熔融盐作为电解质，熔融的粗锑作为阳极或阴极，不溶金属或石墨做导电电极，在高温电解过程中，杂质金属不断从粗锑中迁移出来，从而达到提纯粗锑的效果。熔盐电解精炼法需在高温下进行，电解槽结构复杂，电解质的净化与水溶液电解精炼后的废液相比更加困难，此外电极过程动力学目前研究尚不成熟，故该方法目前仍在实验阶段。

昆明工学院李淑兰在“粗锑真空蒸馏精炼”一文中对沉淀熔炼法所产粗锑进行真空蒸馏精炼，在温度680~750℃、压强133pa条件下恒温10min，一次蒸馏获得基本复合国标要求的精锑，但是该法不能有效脱除杂质硫，所得锑挥发物中硫的含量难以满足国标要求，同时文中所描述的粗锑中硫以sb2s3或fes或单质s形态存在、不含杂质钠，对于含钠硫且硫与钠以复杂结晶盐形态存在的粗锑也能通过真空蒸馏工艺实现钠和硫的脱除并没有相关说明。

专利cn108411121a公布了“一种由贵锑制取金银合金的方法”，该法的特征在于：首先贵锑在反射炉内熔料扒渣、加石英砂除铁、灰吹、加铅灰吹，得到锑氧烟尘和富贵铅；富贵铅在熔铅炉中经捞渣、加硫磺除铜、通氧除硫后的到除铜后富贵铅；除铜后富贵铅进入真空炉，在700℃~800℃恒温温度下进行真空蒸馏，获得金银合金。该方法流程长、操作复杂，除杂渣量大，硫以二氧化硫的形式除去，不利于环保，锑多以锑氧形式回收且锑氧质量差，金银回收率低。

专利cn106222424a公布了“一种从贵锑合金中综合回收贵、贱金属的方法”，主要工艺路线为“贵锑氯化浸出银和贱金属-含金渣氯化溶金-回收银和贱金属-铅金渣分离铅金-金渣的还原与精炼”，通过多次浸出、过滤、还原实现贵、贱金属的回收。该方法流程长、操作复杂，需使用多种不同的还原剂，得到的金属锑未满足国标对精锑的要求。

专利cn1687469a公布了“金属锑真空精馏提纯方法及其装置”，其特征在于通过一次真空蒸馏、多级冷凝的方式实现金属锑的除杂。首先将1#工业锑（锑含量大于99.85%）破碎为直径20~40mm的不规则块状，装入特制立式真空精馏炉的蒸发器中，控制蒸发区温度为700~800℃、真空室压力0.1~1.0pa，使金属锑熔融并形成锑蒸气挥发上升；该立式真空精馏炉冷凝区由塔板、冷凝器、收集器和收集器盖板构成，其中第1~3冷凝段控制温度500~600℃，第4冷凝段控制温度300~400℃，收集器控制温度120~150℃，恒温12~18h后在冷凝器处获得4n金属锑。

技术实现要素：

本发明针对现有粗锑脱钠硫及富集金工艺存在的问题，提供一种高效、清洁的粗锑脱钠硫及富集金的方法。本发明以含锑金矿通过碱浸-电积工艺得到的粗锑为原料，通过熔料扒渣-真空蒸馏的方法，脱除钠和硫，实现金的富集并获得符合国标要求的精锑，本发明通过以下技术方案实现。

本发明粗锑脱钠硫及富集金的方法具体步骤如下：

（1）首先将粗锑置于真空炉前置熔化炉中，在惰性气氛下升温度至650~700℃后恒温30~180min，使粗锑中钠和硫的复杂结晶盐转变为钠和硫的简单结晶盐，同时粗锑中锑熔化而钠和硫的简单结晶盐不溶，扒渣后获得低钠硫粗锑；

（2）将低钠硫粗锑置于真空炉内，通过真空泵控制炉内压强为1~20pa，升温至700~900℃后恒温15~60min，获得精锑和富金残留物。

所述惰性气氛为氩气或氮气气氛。

所述粗锑为含锑金矿通过碱浸-电积工艺得到，粗锑中sb含量为80~95%，na含量为0.4~6.5%，s含量为1.5~4.3%，au含量为40~160g/t，fe含量为0.1~0.5%，as含量为0.03~0.12%，se含量为0.03~0.11%，还包括cu、ca、k、zn、si等杂质，但不含pb、bi，其中钠和硫以nasbo3、na2s2o6、na2sx等钠和硫的复杂结晶盐形式存在。

所述低钠硫粗锑中sb含量为95~99%，na含量为0.005~0.4%，s含量为0.005~0.3%，au含量为100~300g/t。

本发明的有益效果是：

（1）在精炼过程中无需加入其它辅助添加剂就可实现粗锑中钠硫的高效脱除；

（2）所得精锑满足国标要求，且金几乎全部富集于残留物中，无损失；

（3）操作流程简单、对环境几乎无影响，除杂效率高、效果好。

附图说明

图1是本发明的工艺流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明，但本发明的保护范围并不限于所述内容。

实施例1：如图1所示，本粗锑脱钠硫及富集金的方法步骤如下：

（1）将粗锑（sb的质量百分数含量为83.78%，na含量为5.55%，s含量为3.41%，au含量为150.05g/t，fe含量为0.25%，as含量为0.067%，se含量为0.049%）加入到真空炉前置熔化炉，在氩气气氛下升温度至650℃后恒温60min，使粗锑中钠和硫的复杂结晶盐转变为钠和硫的简单结晶盐，同时粗锑中锑熔化而钠和硫的简单结晶盐不溶，扒渣后获得低钠硫粗锑（sb的质量百分数含量为97.12%，na含量为0.17%，s含量为0.22%，au含量为210.53g/t）；

（2）将低钠粗锑加入到真空炉内，真空炉内压强设置为5pa，蒸馏区的温度设置为700℃，蒸馏时间设置为50min，在冷凝区获得精锑，坩埚底部获得富金残留物；精锑经化学分析和电感耦合原子发射光谱仪（icp-aes）检测得知精锑中sb的质量百分数含量大于99.5%，其它主要杂质含量为：na0.0025%、s0.0027%、fe0.0022%、as0.033%、se0.00010%、cu0.00094%，au0.21g/t，残留物中au含量为1947.82g/t。

实施例2：本粗锑脱钠硫及富集金的方法步骤如下：

（1）将粗锑（sb的质量百分数含量为93.69%，na含量为0.4%，s含量为1.53%，au含量为48g/t，fe含量为0.17%，as含量为0.044%，se含量为0.033%）加入到真空炉前置熔化炉，在氩气气氛下升温度至670℃后恒温120min，使粗锑中钠和硫的复杂结晶盐转变为钠和硫的简单结晶盐，同时粗锑中锑熔化而钠和硫的简单结晶盐不溶，扒渣后获得低钠硫粗锑（sb的质量百分数含量为98.53%，na含量为0.09%，s含量为0.11%，au含量为170.27g/t）；

（2）将低钠粗锑加入到真空炉内，真空炉内压强设置为10pa，蒸馏区的温度设置为800℃，蒸馏时间设置为30min，在冷凝区获得精锑，坩埚底部获得富金残留物；精锑经化学分析和电感耦合原子发射光谱仪（icp-aes）检测得知精锑中sb的质量百分数含量大于99.5%，具体杂质含量为：na0.0019%、s0.0018%、fe0.0017%、as0.025%、se0.00009%、cu0.00026%，au0.59g/t，残留物中au含量为2691.51g/t。

实施例3：本粗锑脱钠硫及富集金的方法步骤如下：

（1）将粗锑（sb的质量百分数含量为89.75%，na含量为3.2%，s含量为2.19%，au含量为109.45g/t，fe含量为0.12%，as含量为0.079%，se含量为0.037%）加入到真空炉前置熔化炉，在氩气气氛下升温度至700℃后恒温30min，使粗锑中钠和硫的复杂结晶盐转变为钠和硫的简单结晶盐，同时粗锑中锑熔化而钠和硫的简单结晶盐不溶，扒渣后获得低钠硫粗锑（sb的质量百分数含量为98.21%，na含量为0.11%，s含量为0.13%，au含量为220.51g/t）；

（2）将低钠粗锑加入到真空炉内，真空炉内压强设置为15pa，蒸馏区的温度设置为900℃，蒸馏时间设置为20min，在冷凝区获得精锑，坩埚底部获得富金残留物；精锑经化学分析和电感耦合原子发射光谱仪（icp-aes）检测得知精锑中sb的质量百分数含量大于99.5%，具体杂质含量为：na0.0020%、s0.0019%、fe0.0018%、as0.026%、se0.00009%、cu0.00027%，au0.61g/t，残留物中au含量为2583.17g/t。

以上对本发明的具体实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。